عنوان پایان‌نامه
بررسی جذب همزمان چند فلز سنگین در پساب های صنعتی با استفاده از غشا نانو ساختار
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1362.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60637
- تاریخ دفاع
- ۱۵ آبان ۱۳۹۲
- دانشجو
- مهری ایمانی
- استاد راهنما
- مجتبی شریعتی نیاسر
- چکیده
- چکیده در این تحقیق غشاهای نانولوله های کربنی برای جداسازی یون های فلزات سنگین از پسابها ساخته شد. دو نوع غشا، شامل غشاهای نانولوله های کربنی همراستا شده بر روی قالب اکسید آلومینیم آندی شده (VA-AAO-CNT ) و Buckypaper به روش نشاندن نانولوله های کربنی چند دیواره عاملدار شده بر روی پایه ی استیل تهیه شد. در مرحله ی ساخت غشاهای اکسید آلومینیم آندی شده ، تاثیر پارامترهایی همچون ولتاژ آندی کردن بررسی و در نهایت 80 ولت برای ساخت غشاها در نظر گرفته شد. مورفولوژی و ساختار سطحی غشا با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی آنالیز شد. همچنین طیف FTIR و Raman غشاهای اکسید آلومینیم آندی شده مطالعه شد. برای ساخت غشاهای Buckypaperتاثیر میزان نانولوله ی کربنی بررسی شد و مقدار 2/0 گرم برگزیده شد. مورفولوژی و ساختار سطحی غشا با استفاده از تصاویر SEM بررسی شد. برای غشا Buckypaper عاملدارشدن نانولوله ها با عاملهای اسیدی توسط FTIR مطالعه شد. شار عبوری برای غشای اکسید آلومینیم آندی شده برابر با lit/m2.hr5000 و برای غشا Buckypaper برابر با lit/m2.hr3150 محاسبه شد. به منظور مقایسه دو نوع غشا و انتخاب غشا بهینه، ابتدا مطالعات برای جذب تک فلز مس انجام شده است. بر طبق نتایج، غشا نانولوله کربنی همراستا شده در راستای عمودی بر روی قالب اکسید آلومینیم آندی شده، نتایج بهتری داشت. لذا میزان جداسازی تک فلز و همزمان برای فلزات مس، سرب و کادمیم با استفاده از غشا اکسید آلومینیم آندی شده مطالعه شد و تاثیر پارامترهایی چون غلظت اولیه و pH بر میزان جداسازی بررسی گردید. برای غشاهای اکسید آلومینیم آندی شده در حالت تک فلز، برای مس جداسازی%75/87، برای سرب% 21/68 و نهایتا برای کادمیم حدود% 78/54 محاسبه شد و میزان pHحدود 6 و غلظت حدود ppm120بهترین میزان جداسازی را داشتند. در حالیکه با استفاده از غشا Buckypaper بیشترین میزان جداسازی برای مس در شرایط یکسان با غشاهای اکسید آلومینیم آندی شده ، % 69/52 بدست آمد.
- Abstract
- In this research carbon nanotube membranes was made to separate the heavy metal ions from the wastewater. Two kinds of membranes include vertically-alligned carbon nanotube membranes which was grown on the anodized aluminium oxide template and Buckypaperwhich produced by spin coating of functionalized multiwall carbon nanotube on staimless steel support. In the AAO membrane production stage, the influence of parameters such anodize voltage was studied and finally 80-volt for voltage was chosen to produce membranes. Morphology and the surface structure of the membrane was studied using SEM and FESEM analysis. Also the FTIR and Raman spectrophotometry analysis of AAO membrane were investigated. For Buckypapermembrane producing , the effect of CNT’s amount was investigated and 0.2 gr was choosen. Morphology and the surface structure of the membrane was studied using SEM. Functionalizing of nanotubes with acidic functional groups was studied by FTIR. The AAO membrane was reported to have 5000 lit/m2.hr flux and the Buckypapermembrane to have 3150 lit/m2.hr. In order to compare two membranes Performance and select the optimum one, first Cu2+ separation was studied with both of them. According to the results vertically aligned carbon nanotube membrane had better results. The amount of single and simulataneous separation for copper , lead and cadmium was investigated using the AAO membrane and the impact of parameters such as initial concentration and pH on separation was taken into account. For AAO membranes in single mode , for copper a separation of 87.75% , for lead 68.21% , and finally for cadmium 54.78 was calculated. The pH about 6 and the concentration about 120ppm had the best amount of separation. In case of Buckypapermembrane the most amount of separation for copper in the same condition with AAO membrane, resulted in 52.69%.
